改进的基于故障特征平面的双星故障识别算法

针对基于识别门限的奇偶矢量法等双星故障识别算法存在较大误警率、漏检率以及故障偏差抵消致使双星故障正确识别率较低的问题,提出了一种改进的用于双星故障识别的接收机自主完好性监测算法.在奇偶矢量法的基础上,构造故障特征平面和改进奇偶矢量,分析二者之间的几何特征与卫星故障的关系,并设计相应算法识别故障卫星.该算法不受识别门限的影响,避免了由识别门限引起的识别率较低的不足.半物理仿真结果显示：改进后的算法故障识别率达到90%以上,与直接利用奇偶矢量法相比,可以显著提高双星故障识别率.     

基于LFMCW雷达测距的改进频域CFAR算法

复杂环境中,多径和杂波共存,杂波的存在严重影响了目标的检测;多径尤其在首径(FAP)不是最强路径时,首径的正确检测是提高测距和定位性能的关键。本文针对多径和杂波对目标检测的影响以及传统的首径检测算法的局限性,将频域恒虚警率(CFAR)算法运用到线性调频连续波(LFMCW)雷达中,并从抑制虚假目标,提高测距定位精确度的角度出发,提出了2种虚假目标抑制策略——距离分辨单元约束法和二元积累法。最后通过仿真比较考察了不同信杂比下不同首径检测算法对测距性能的影响。仿真结果表明修正的频域CFAR算法相比于传统的首径检测算法和修正前的频域CFAR算法具有更好的检测性能,论证了所提修正策略的有效性。     

高动态软件接收机自适应门限快速捕获算法

为了解决高动态环境中软件接收机的捕获问题.探讨了信号捕获的原理,针对高动态情况下多普勒频移天的特点,提出采用快速傅里叶变换方法对高动态环境下的卫星导航信号进行捕获.在信号检测上,指出了卫星导航信号的检测其实就是二元假设检验的问题,推导出了在恒虚警概率条件下门限的计算公式,讨论了门限与环境噪声的关系.然后,给出了该算法的方框图并在此基础上对该算法进行Matlab仿真.仿真结果表明,该算法在虚警概率恒定不变的情况下,能够在几十秒内捕获信号,而传统算法的捕获速度通常需十几分钟.     

自适应阵CFAR检测

介绍了一大类具有恒虚警率（CFAR）的自适应阵检测算法，虚警率可以在未知噪声协方差阵前提下设置成任意的预定值。这类算法可以结合任何常用的单元平均法和阵列权矢量综合的方法。本文推导出在实际应用中容易满足CFAR的充分条件，讨论了基本的系统参数，并举例说明用Monte Carlo法模拟可获得简单单元平均检测的检测性能，其中阵列权矢量用对角线加载法进行综合。     

DCT变换域滤波码捕获方法

 针对较小时频不确定度的卫星信号捕获,提出了一种结合离散余弦变换(DCT)的码捕获算法.首先对信号进行部分匹配滤波(PMF),然后对各个码相位对应的PMF输出矢量进行DCT变换域滤波及信号重构,最后对信号进行基于能量的检测.由于PMF输出信号和噪声时变特性不同,滤波重构后信号能量几乎无损,而噪声能量得到了明显降低,从而提高了相同虚警概率下的捕获概率.理论分析和仿真结果表明本文检测算法可以有效提升检测概率,并且具有较低的复杂度.     

基于GNSS多卫星观测量的快速校时方法

本文提出一种多星粗校时完好性算法并且选取MEO卫星进行实验,该方法首先通过计算所接收到的各卫星之间的传播时延差值并将卫星按要求分组,随后判断原始观测数据中是否有错误数据,最后通过拥有最大卫星数的组内各卫星传播时延差值来判断正确卫星颗数,该算法可应用在卫星导航接收终端类设备的研制中。接收机传统的自主完好性等方法,是在接收机完成定位解算以后,接收到的卫星数量超过了所需的最少四颗的要求,利用这一信息冗余特性,可以进行检测是否有故障,并且识别出故障卫星。但是该方法在接收机能够定位之前,也就是收齐星历之前的30s,无法通过这类方法进行检测故障,只能利用各个卫星之间的测距值相互规律进行识别。     

矢量GNSS接收机自主完好性监控性能研究

在分析了矢量跟踪环路和标量跟踪环路故障检测方面差异的基础上,该文指出全球导航卫星系统(GNSS)矢量接收机自主完好性监控(RAIM)技术所存在的问题,即RAIM检测量受噪声影响导致检测故障不准确,和故障信息在环路中的传播使得难以准确识别出故障源。针对上述问题,对矢量接收机的结构进行了改进,提出基于预滤波器的双环路跟踪结构。在新结构中,通过基于容积卡尔曼滤波算法的预滤波器削弱噪声的影响,并通过双环路切换的方法阻止故障信息的传播。仿真实验结果表明,改进后的矢量接收机不仅RAIM检测统计量的均值和方差都显著减小,而且识别故障的准确率有了明显的提高,RAIM性能较原来得到了有效提升。     

基于Duffing振子的机场异物自动判决算法

基于毫米波雷达的机场异物(FOD)检测技术具有高分辨率和低功耗的特点,但是传统恒虚警(CFAR)类检测算法在低信杂比(SCR)情况下虚警过高.该文提出一种基于Duffing振子的FOD检测算法.该算法首先利用杂波图CFAR检测算法将雷达接收机接收回波中的背景杂波初步分离,获得目标(包含虚警)的距离信息,并利用该信息构造Duffing方程,之后将此方程作为系统检测模型,输入接收回波信号,求解输出信号方差,采用方差极值法区分目标和虚警.仿真结果表明,在低信杂比情况下,即使虚警概率为10-3,该文检测算法也可以降低虚警率,实现目标与虚警的自动判决.与传统CFAR检测算法相比,该算法的检测概率高于传统检测算法且随信杂比的下降减小速度缓慢,即使在信杂比-30 dB的情况下所提算法仍然可以保持84％的检测概率.     

IR-UWB能量检测接收机中基于门限的TOA估计

为提高能量检测模式下脉冲超宽带(IR-UWB)测距的精度和可行性,该文提出基于最优门限和次优门限的两种到达时间(TOA)估计算法。最优门限算法以接收机信号统计特性与UWB小尺度衰减特性关系式为基础推导出门限选择的闭合表达式,并在最小均方误差(MMSE)指标下求解TOA估计值;次优门限算法以最优门限分析为基础,在虚警概率约束下使用牛顿迭代给出求解门限的递推算法。仿真表明,与同类算法相比,最优门限算法测距精度有较大提升;次优门限算法易于实现,且性能无明显下降。     

GPS的故障检测与隔离技术研究

GPS完整性监视问题是利用GPS进行导航定位需要解决的关键问题，利用基于奇偶矢量法对其中的故障检测与隔离进行了详细的讨论，并采用该方法针对GPS卫星可能出现的突发性故障及软故障分别进行计算机仿真，给出了仿真结果，该方法的正确性为RAIM的实现提供了理论依据。     

K分布下极化SAR图像CFAR检测新方法

在极化合成孔径雷达（PolSAR）图像杂波服从K分布下,已有的基于多视极化白化滤波器（MPWF）的恒虚警（CFAR）检测方法不适用于等效视数为非整数情形.针对此问题,提出了一种具有解析虚警概率表达式的CFAR检测方法.在乘积模型下引入Gamma分布纹理变量后,对MPWF检测量的概率密度函数（PDF）积分得到其累积分布函数（CDF）,进而得到虚警概率关于检测门限的解析形式.仿真实验结果表明新方法良好的虚警拟合效果,此外在目标杂波比（TCR）较大时,新方法检测概率更高,反之,检测概率低于已有方法.需说明的是,目前K分布下多视极化匹配滤波（MPMF）检测方法的虚警概率表达式存在错误,因此对K分布下的MPMF检测方法进行了修正并推导出了正确的虚警表达式.     

Jointly optimizing sensing time and resource allocation in multichannel cognitive radio networks

Spectrum sensing is a key technique for determining the spectrum available in cognitive radio (CR) networks. In this paper, we study how to jointly optimize sensing time and resource allocation to maximize the sum transmission rate of all CR users of a multichannel CR network. We take into consideration the transmission power and interference constraints to protect primary users from harmful interference, as well as constraints of detection probability and false alarm probability. Under these constraints, we propose an asymptotically optimal resource allocation algorithm. The optimal sensing time can be obtained using the traditional one‐dimensional exhaustive search. However, owing to the high complexity of searching for the sensing time, we propose a simplified method to get the optimal sensing time under the assumption that false alarm probability is small. Simulation results show that the simplified method can obtain the optimal sensing time efficiently under strict constraint of false alarm probability. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Wishart分布情形下极化SAR图像目标CFAR检测解析方法

等效视数是影响极化合成孔径雷达（PolSAR）图像恒虚警 （CFAR）检测性能的重要参数.目前等效视数的估计大都不是整数,导致已有的基于整数等效视数的CFAR检测方法不再适用.为解决此问题,提出了一种新的PolSAR图像目标CFAR检测解析算法.首先,在Wishart分布假设下,推导出了多视极化白化滤波（MPWF）检测量的概率密度函数;然后对其积分得到了CFAR检测门限关于等效视数的解析表达式;最后通过仿真数据和AIRSAR实测数据比较了新方法与已有的适用于整数等效视数的检测方法和双参数恒虚警（2P-CFAR）检测方法的CFAR检测性能.结果表明新方法中实际虚警概率与给定的恒虚警概率最为接近,更好保证了CFAR检测的恒虚警假设.     

基于相关向量机的网络入侵检测算法

针对支持向量机理论中存在的问题：训练样本数量多以及必须满足MerCer条件等,提出了一种基于相关向量机（RVM）的网络入侵检测方法。首先采用“删除特征”法对KDD99数据集中的41个特征进行评级,筛选出针对不同入侵类型的重要特征和非重要特征,然后只选择重要特征进行匹配。结果表明,这种方法与基于支持向量机（SVM）的入侵检测模型相比,具有更高的检测率和更低的误警率。     

Quickest detection of an abrupt change in a random sequence withfinite change-time

This paper proposes a new procedure for quickest detection of an abrupt change in a random sequence, where a change is known to occur with probability one. Applications include on-line speech segmentation, edge detection in image processing, and communications channel monitoring. In contrast to Shiryayev's (1963) problem formulation, prior knowledge of a change-time distribution is not required. The optimality criterion considered is similar to Shiryayev's, except that the expected delay is to be minimized subject to both overall false alarm probability and false alarm average run length constraints under this criterion, theoretical study shows that the new procedure approximates an optimal but unrealizable Bayesian procedure, particularly for small signal changes or for low probability of false alarm. Simulations confirm that under such conditions, the new procedure compares favorably with Page's (1954) CUSUM, an optimized moving-window fixed-sample-size (FSS) procedure, and a special ease of the Girshick-Rubin-Shiryayev (1952) procedure     

一种基于恒虚警检测量的双判决帧同步方法

帧同步是突发无线通信系统中的重要技术环节,其虚警概率、检测概率对系统的整体性能有重大影响。文中针对能量检测算法在强干扰条件下虚警概率过高的问题,构造了一种具有恒虚警特性的随机变量,并推导了该变量的检测概率、虚警概率的解析表达式。该变量对干扰功率的变化不敏感,具有区分同步信号与突发强干扰信号的特点。基于所构造的新的随机变量提出了一种双重判决低虚警率帧同步算法,仿真结果表明该算法可有效降低系统的虚警概率,为帧同步信号的设计提供了参考。     

管道检测对IRST系统探测与虚警概率的影响

探测概率、虚警概率是衡量红外搜索跟踪系统性能的重要指标,其大小由系统硬件水平、检测算法设计等因素决定。通过分析影响红外搜索跟踪系统探测概率、虚警概率的因素,建立了管道检测与探测概率、虚警概率关系模型,研究了序列图像检测中管道检测对系统探测概率、虚警概率的影响。通过仿真分析了实验结果,系统总检测概率与总虚警概率分别随单帧检测概率与单帧虚警概率的增加而增加,在管道长度相同的情况下,总检测概率和总虚警率都将随需检测帧数的增大而减小。     

一种视频监控中基于航迹的运动小目标检测算法

针对视频监控中运动小目标难以检测的问题,该文提出一种基于航迹的检测算法。首先,为了降低检测漏警率,提出区域纹理特征与差值概率融合的自适应前景提取方法;其次,为了降低检测虚警率,设计航迹关联的概率计算模型以建立疑似目标在视频帧间的关联,并设置双门限以区分疑似目标中的真实目标与虚假目标。实验结果表明,与多种经典算法相比,该算法能对定量范围内的运动小目标以更低的漏警率和虚警率实施准确检测。     

红外小目标检测的滞后阈值分割法

为提高红外小目标检测的精度,针对小目标的阈值分割,提出滞后阈值分割法。通过快速非最大值抑制预提取红外小目标的中心像素,最大程度缩减前景像素数。利用邻域梯度方差判别小目标是否为杂波,自适应地调整灰度阈值,完成对小目标的低虚警分割。分析一般场景下分割所得前景、背景的组成,给出了滞后阈值分割的阈值取值方法。实验表明滞后阈值分割法将虚警概率限制在很小的范围内,并取得了优于其他分割法的检测概率。在小目标检测中,该算法具有较强的实用性。